DE613352C - Device for the automatic limitation of currents and voltages in the amplifier output circuit by means of feedback - Google Patents

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung von Strömen und Spannungen im Verstärkerausgangskreis mittels Rückkopplung Die Erfindung bezieht sich- auf Anordnungen zur Begrenzung von Strömen oder Spannungen des Ausgangskreises eines Elektronenröhrenverstärkers oder ähnlicher Geräte. Unterhalb einer bestimmten Grenze wird von dieser Begrenzungseinrichtung keine Energie im Eingangskreis des Verstärkers vernichtet, während oberhalb derselben die Ströme in der gewünschten Weise begrenzt werden. Es erfahren also schwache oder mittelstarke ankommende Zeichen praktisch keine Veränderungen, die auf die Benutzung des Begrenzers zurückzuführen sind.Device for the automatic limitation of currents and voltages in the amplifier output circuit by means of feedback The invention relates to Arrangements for limiting currents or voltages in the output circuit of a Tube amplifier or similar devices. Below a certain limit this limiting device does not generate any energy in the amplifier's input circuit destroyed, while above the same limits the currents in the desired manner will. So weak or moderate incoming characters experience it practically no changes due to the use of the limiter.

Ferner kann gemäß der Erfindung eine Einrichtung zur Strombegrenzung geschaffen werden, die an jedem Verstärker angebracht werden kann, ohne daß irgendwelche Verbindungen in dem Verstärker aufgetrennt werden müssen.Furthermore, according to the invention, a device for limiting the current can be created that can be attached to any amplifier without any Connections in the amplifier must be separated.

Es sind bereits Einrichtungen bekannt, durch welche die von einem Verstärker an einen Verbraucherkreis abgegebene Leistung im wesentlichen konstant, d. h. von den Schwankungen des dem Verstärkereingang zugeführten Stromes unabhängig gemacht wird. Zu dem Zweck wird dem Verstärker außer den zu verstärkenden Signalen noch ein Steuerstrom bestimmter Frequenz zugeführt. Nachdem der Steuerstrom den Verstärker durchlaufen hat, wird er gleichgerichtet; die so entstandene Gleichspannung dient dann zur Regelung des Verstärkungsgrades.There are already devices known through which the one Amplifier output to a consumer circuit is essentially constant, d. H. independent of the fluctuations in the current fed to the amplifier input is made. For this purpose, the amplifier receives the signals to be amplified a control current of a certain frequency is also supplied. After the control current the Has passed through the amplifier, it is rectified; the resulting DC voltage then serves to regulate the gain.

Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen die Ausgangsleistung unabhängig davon bleibt, ob sich die Verstärkungseigenschaften der verwendeten Röhren ändern. Um das zu erreichen, werden zwei Röhren in einer Differentialschaltung verwendet. Im Normalzustande liegt die zu verstärkende Wechselspannung nur an dem Gitter der einen Röhre, so daß nur diese verstärkt. Nimmt ihre Verstärkungsziffer ab, so erhält das Gitter der zweiten Röhre einen entsprechenden Teil der zu verstärkenden Spannung, so daß insgesamt die Verstärkungsziffer der Röhrenanordnung konstant bleibt.There are also devices known in which the output power regardless of whether the amplification properties of the tubes used change. To achieve this, two tubes are used in a differential circuit. In the normal state, the alternating voltage to be amplified is only applied to the grid of the a tube so that only this is amplified. If your reinforcement number decreases, you will receive the grid of the second tube a corresponding part of the voltage to be amplified, so that overall the gain factor of the tube arrangement remains constant.

Schließlich sind Verstärker bekannt, bei denen man durch eine Art Rückkopplungsschaltung eine sehr genaue Proportionalität zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung erreicht.Finally, amplifiers are known in which you can use a type Feedback circuit has a very precise proportionality between input and output Output voltage reached.

Nach der Anordnung gemäß Abb. i wird die Begrenzung gemäß der Erfindung vermittels einer Brückenschaltung B erreicht, deren -Gleichgewicht unabhängig von der Frequenz ist. Die eine Diagonale dieser Brücke wird von dem Ausgang i, 2 des Verstärkers A gespeist. Die andere Diagonale isi mit dem Eingang 5, 6 des Verstärkers rückgekoppelt. Die -Zweielektrodenröhre D ist parallel zu einem Brückenarm geschaltet. Ihr Heizfaden ist in bezug auf die Anode positiv vorgespannt.After the arrangement according to Fig. I, the limitation according to the invention achieved by means of a bridge circuit B, whose equilibrium is independent of the frequency is. One diagonal of this Bridge is from that Output i, 2 of amplifier A fed. The other diagonal is with the entrance 5, 6 of the amplifier fed back. The two-electrode tube D is parallel to one Bridge arm switched. Your filament is positively biased with respect to the anode.

Wenn kein Strom durch die Zweielektrodenröhre D fließt, befindet sich die Brücke B im Gleichgewicht. plan sieht, daß die Brücke aus dein Gleichgewichtszustand herausgebracht werden kann, wenn die Zweielektrodenröhre leitend wird. Dieser Zustand tritt ein, wenn die Spannung über dem Brückenarm, welcher der Zweielektrodenröhre parallel liegt, die Vorspannung der letzteren überschreitet.When no current flows through the two-electrode tube D , the bridge B is in equilibrium. Plan sees that the bridge can be brought out of its equilibrium state if the two-electrode tube becomes conductive. This condition occurs when the voltage across the bridge arm, which is parallel to the two-electrode tube, exceeds the bias voltage of the latter.

Es wird sodann ein Teil der Ausgangsspannung des Verstärkers auf den Eingang rückgekoppelt. Wenn der Rückkopplungssinn nun derart gewählt ist, daß eine negative Rückkopplung, d. h. eine Herabminderung der Eingangsspannung eintritt, wird selbsttätig der Ausgangsstrom des Verstärkers gedrosselt. Der in gewünschter Weise begrenzte Ausgangsstrom wird vor der Begrenzungsvorrichtung an den Klemmen i, 2 abgenommen. Schwach einfallende Zeichen erfahren daher, abgesehen von dem Einfluß der Sekundärwicklung des Rückkopplungstransformators, keine Veränderung. Diese Windung kann aber einen derartig hohen Scheinwiderstand aufweisen, daß ihr Einfluß im Hinblick auf die normale Eingangsimpedanz des Verstärkers zu vernachlässigen ist.It is then a part of the output voltage of the amplifier on the Input fed back. If the feedback sense is now chosen such that a negative feedback, d. H. there is a reduction in the input voltage, the output current of the amplifier is automatically throttled. The in desired Way limited output current is in front of the limiting device at the terminals i, 2 decreased. Therefore, weakly incident signs experience, apart from the influence of the secondary winding of the feedback transformer, no change. This turn but can have such a high impedance that its influence in terms of to the normal input impedance of the amplifier is negligible.

Daraus geht hervor, daß die Begrenzungsvorrichtung leicht an einem fertiggestellten Verstärker angebracht werden kann, ohne daß es nötig ist, irgendwelche Verbindungen an dem letzteren aufzutrennen.It can be seen that the limiting device is easily attached to a completed amplifier can be attached without the need for any To sever connections on the latter.

Es sei nun die Ausführungsform nach der Abb.2 beschrieben. Die Zweielektrodenröhre Ir erhält ein gleichbleibendes negatives Anodenpotential von der Batterie B, über den Widerstand R sowie ein Wechselstrompotential von den Ausgangsklemmen C, D eines Verstärkers A über den Kondensator K. Solange der Scheitelwert der Wechselspannung die durch B1 gelieferte Gleichspannung nicht überschreitet, fließt kein Strom durch die Röhre h und somit auch nicht über den Serienwiderstand r-.The embodiment according to FIG. 2 will now be described. The two-electrode tube Ir receives a constant negative anode potential from battery B, over the resistor R as well as an alternating current potential from the output terminals C, D of a Amplifier A through the capacitor K. As long as the peak value of the alternating voltage does not exceed the DC voltage supplied by B1, no current flows through it the tube h and thus also not through the series resistance r-.

Sobald aber die Wechselspannung dieses Kriterium überschreitet, fließt ein Strom durch die Zweielektrodenröhre V und erzeugt ein Potential an dem Serienwiderstand r-, welcher direkt zu den Eingangsklemmen A, B des Verstärkers parallel geschaltet ist. Wenn Ausgang und Eingang des Verstärkers in der richtigen Phasenbeziehung stehen, tritt eine Verminderung der Spannung an A, B ein. Diese Verminderung hängt von dem Verstärkungsfaktor des Verstärkers ab und hält so lange an, bis der Scheitelwert der Wechselspannung an der Röhre V bis auf das Potential der Batterie B1 herabgemindert ist.But as soon as the alternating voltage exceeds this criterion, a current flows through the two-electrode tube V and generates a potential at the series resistor r-, which is connected directly in parallel to the input terminals A, B of the amplifier. If the output and input of the amplifier are in the correct phase relationship, the voltage at A, B will decrease. This reduction depends on the amplification factor of the amplifier and lasts until the peak value of the alternating voltage at the tube V is reduced to the potential of the battery B1.

In dem angeführten Beispiel hat die Röhre V eine Charakteristik, welche sich plötzlich bei der Anodenspannung o ändert.In the example given, the tube V has a characteristic which suddenly changes in the anode voltage o.

Es ist darauf hinzuweisen, daß auch in diesem Ausführungsbeispiel der in der gewünschten Weise begrenzte Ausgangsstrom von einem Punkt abgenommen wird, der vor der Begrenzungsvorrichtung liegt, nämlich an den Ausgangsklemmen C, D. Der Widerstand R hat eine ausreichend hohe Impedanz, um zu verhindern, daß ein praktisch wesentlicher Betrag der Energie dem Verbraucher nicht zugeführt, solange die Zeichen in ihrer Stärke nicht begrenzt werden sollen.It should be noted that in this embodiment too the output current limited in the desired manner is taken from one point which is in front of the limiting device, namely at the output terminals C, D. Resistor R has a sufficiently high impedance to prevent a practically a substantial amount of energy not supplied to the consumer as long as the characters should not be limited in their strength.

Claims (3)

PATr,NTANSPRÜCFIE: z. Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung von Strömen und Spannungen im Verstärkerausgangskreis mittels Rückkopplung; dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit einer im Rückkopplungskreis liegenden Elektronenröhre sprungartig sich ändert. PATr, NTANSPRÜCFIE: z. Device for the automatic limitation of Currents and voltages in the amplifier output circuit by means of feedback; through this characterized in that the conductivity of an electron tube lying in the feedback circuit changes suddenly. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Brückenstromkreis besteht, zu dessen einem Arm eine Zweielektrodenröhre parallel geschaltet ist, daß die eine Diagonale der-Brücke von dem Ausgangskreis des Verstärkers gespeist wird und die andere Diagonale mit dem Eingangskreis des Verstärkers so rückgekoppelt ist, daß eine negative Rückwirkung auf den Eingangskreis des Verstärkers stattfindet, wenn der Strom im Verstärkerausgang einen durch die Charakteristik der Zweielektrodenröhre bestimmten kritischen Wert überschreitet. 2. Device according to claim i, characterized in that that it consists of a bridge circuit with a two-electrode tube to one arm is connected in parallel that the one diagonal of the bridge from the output circle of the amplifier is fed and the other diagonal to the input circuit of the Amplifier is fed back so that a negative effect on the input circuit of the amplifier takes place when the current in the amplifier output has passed through the Characteristic of the two-electrode tube exceeds certain critical value. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator mit einem im Vergleich zu der Eingangsimpedanz des Verstärkers großen Scheinwiderstand die Brücke auf den Eingangskreis des Verstärkers rückkoppelt und daß der in gewünschter Weise begrenzte Ausgangsstrom dem Verstärker an einem Punkte vor dem Brückenstromkreis entnommen ist. q.. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswechselspannung des Verstärkers über einen Kondensator an der Anode und Kathode einer Zweielektrodenröhre liegt und daß an einem in dem Anodenkreis dieser Röhre und zu den Eingangsklemmen des Verstärkers parallel geschalteten Widerstand eine negative Rückkopplungsspannung abgegriffen wird, wenn die Zweielektrodenröhre infolge einer den kritischen Wert überschreitenden Spannung leitend wird. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einen im Vergleich zu der normalen Eingangsimpedanz des Verstärkers hohen Scheinwiderstand aufweist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a transformer with a large impedance compared to the input impedance of the amplifier the bridge feeds back to the input circuit of the amplifier and that the in desired Way limited output current to the amplifier at a point before the bridge circuit is taken. q .. Device according to claim i, characterized in that the AC output voltage of the amplifier via a capacitor at the anode and Cathode of a two-electrode tube and that on one in the anode circuit of this Tube and connected in parallel to the input terminals of the amplifier resistance a negative feedback voltage is tapped when the two-electrode tube becomes conductive as a result of a voltage exceeding the critical value. contraption according to claim 4, characterized in that the resistance is a comparison has a high impedance to the normal input impedance of the amplifier.